Ústav molekulární genetiky AV ČR, v. v. i.
Jak vypadá buňka v rozlišení, které běžný mikroskop nedokáže nabídnout? Proč vědci potřebují malé rybky? A co nám studium genů a buněk může říci o fungování lidského organismu a vzniku nemocí? Na Noci vědy otevřel Ústav molekulární genetiky AV ČR, v. v. i., (IMG) své laboratoře veřejnosti a ukázal, že za moderním biologickým výzkumem nestojí jen špičkové přístroje, ale především lidé, jejich nápady, spolupráce a zvídavost.
V pátek 25. září zavítalo na IMG přibližně 600 návštěvníků. Čekalo na ně osm interaktivních stanovišť, sedm prohlídkových okruhů a dvě popularizační přednášky. Do přípravy programu se zapojily týmy výzkumných infrastruktur IMG spolu s doktorandy, postdoktorandy, vedoucími výzkumných skupin i kolegy z administrativy. Právě různorodost lidí zapojených do akce umožnila návštěvníkům nahlédnout do mnoha podob současné molekulární biologie – od základních principů fungování buněk a DNA až po technologie, které vědcům umožňují sledovat struktury ukryté hluboko pod hranicí rozlišovací schopnosti lidského oka.
Významnou část programu představily týmy zapojené do velké výzkumné infrastruktury Czech-BioImaging, která poskytuje vědcům přístup ke špičkovým zobrazovacím technologiím, odbornému know-how a metodám, jež jsou často příliš komplexní a nákladné na to, aby je využívala pouze jedna laboratoř. Jejich podstatou je právě sdílení – mezi výzkumnými týmy, institucemi i mezinárodně. Díky tomu mohou špičkové technologie sloužit mnoha různým výzkumným otázkám a propojovat odborníky napříč obory a zeměmi.
Na stanovišti Hrátky s elektrony a při prohlídce elektronové mikroskopie návštěvníci poznávali, jak lze místo světla využít svazek elektronů a zobrazit struktury mnohem menší, než dokáže zachytit běžný světelný mikroskop. Další cestu do mikrosvěta nabídla 3D STED super-rezoluční mikroskopie, která umožňuje překročit některá omezení klasické světelné mikroskopie a sledovat velmi jemné buněčné struktury. Light-sheet mikroskopie zase ukázala, jak lze zobrazovat rozsáhlejší biologické vzorky ve třech rozměrech a získávat informace o jejich prostorovém uspořádání.
Moderní zobrazovací technologie tak vědcům umožňují nejen zjistit, co se v buňkách a tkáních nachází, ale také kde jsou jednotlivé struktury umístěny, jak jsou uspořádány a jak se mění. Právě propojení špičkových přístrojů s odbornými znalostmi lidí, kteří je dokážou využít, posouvá hranice toho, co dnes můžeme o živých organismech zjistit.
Při prohlídce Rybí chov nejen na petriho misce se návštěvníci setkali s dániem pruhovaným (Danio rerio), drobnou rybkou, která je významným modelovým organismem současné biologie. Její embrya jsou v raných fázích vývoje téměř průhledná, takže vědci mohou pod mikroskopem sledovat vývoj orgánů přímo v živém organismu. Řada genů důležitých pro základní biologické procesy má navíc u člověka a dánia své odpovídající protějšky. Studium této malé rybky tak pomáhá odpovídat na důležité otázky týkající se vývoje a fungování organismu.
Jiný pohled na cestu od základního výzkumu k možnému praktickému využití nabídla infrastruktura CZ-OPENSCREEN. V aktivitě Hledání jehly v kupce sena si návštěvníci mohli představit, co znamená hledat mezi velkým množstvím chemických látek právě tu, která dokáže ovlivnit určitý biologický proces. Systematické testování rozsáhlých knihoven látek pomáhá vědcům nacházet nové nástroje pro studium buněčných mechanismů a může představovat jeden z prvních kroků na dlouhé cestě k budoucím terapeutickým možnostem.
Další stanoviště ukazovala, jak široký záběr současná molekulární biologie má. Velkému zájmu se těšila Fluorescenční stezka, na níž si návštěvníci mohli na vlastní oči vyzkoušet jevy, které vědci využívají k označování a sledování konkrétních molekul, buněk či struktur. Stanoviště s názvem Od mrkve k lebce propojovalo vitamin A, kyselinu retinovou a vývoj lebky a ukazovalo, jak zásadní roli mohou molekulární signály sehrávat při formování organismu. Na stanovišti Česko-buněčný slovník se děti hravou formou seznamovaly s jazykem buněk. Při prohlídce molekulárně-biologické laboratoře měli návštěvníci možnost nahlédnout do prostředí, kde se každodenně pracuje s DNA a dalšími biologickými molekulami. Při aktivitě Savci jako jedineční architekti: Jak se staví mléčná žláza? pak návštěvníci poznávali, jak se během vývoje buňky množí, specializují, vzájemně komunikují a organizují do složitějších struktur, až společně vytvoří funkční tkáň a orgán.
Jednotlivé aktivity spojovala otázka, která stojí v samotném srdci základního výzkumu: jak život vlastně funguje? Jak spolu komunikují molekuly a buňky, jak vznikají tkáně a orgány a co řídí jejich správné fungování? Základní výzkum přináší poznání bez toho, abychom vždy předem věděli, kde najde své využití. Právě takové objevy ale v minulosti opakovaně položily základy technologiím a léčebným postupům, které dnes považujeme za samozřejmé. Chceme-li jednou umět napravit to, co se při nemoci pokazí, musíme nejprve porozumět tomu, jak život funguje.
Speciální prostor letos dostali i ti úplně nejmenší. Kreativní laboratoř pro nejmenší představovala výzkum IMG prostřednictvím tvoření a jednoduchých příběhů o DNA, buňkách, bakteriích, krvi, mozku, mikroskopech nebo dániu pruhovaném. Děti si z vyřazeného laboratorního materiálu vyráběly vlastní upomínkové předměty a věci, které běžně patří do prostředí laboratoře, tak dostávaly nový život. Připraven byl také vědecký fotokoutek, kde si děti i jejich rodiče mohli obléknout laboratorní pláště a alespoň na chvíli se proměnit ve skutečné vědce.
A některé experimenty mohly pokračovat i doma. Děti si odnášely Petriho misky s agarovým médiem, do kterých mohly zakašlat a v následujících dnech sledovat, co na nich začne růst. Na vlastní oči tak mohly objevit svět mikroorganismů, který běžně nevidíme, přestože je neustále kolem nás i na nás. Z jednotlivých mikroorganismů postupně vznikaly viditelné kolonie a děti zároveň mohly pochopit, proč si při kašli zakrýváme ústa a proč je mytí rukou víc než jen pravidlo od rodičů.
Celým programem na IMG provázela děti jejich vlastní „vědecká mise“ – razítková hra, která propojila všech osm interaktivních stanovišť a sedm laboratorních prohlídek. Za návštěvu jednotlivých aktivit a splněné úkoly děti získávaly razítka a postupně tak objevovaly různé oblasti výzkumu IMG. Za nasbíraná razítka si nakonec mohly samy vybrat malou odměnu.
Smyslem všech těchto aktivit bylo předat dětem důležité poznatky hravou a srozumitelnou formou, ale především v nich probudit zvídavost a chuť objevovat – ukázat jim, že věda není jen o tom znát správné odpovědi. Začíná mnohem dříve: všímavostí, zvědavostí a odvahou ptát se: Proč? Jak? A co kdyby…? Právě z takových otázek se rodí nové poznání – a možná i budoucí vědci a vědkyně.
Program doplnily dvě popularizační přednášky. Jan Pačes se v přednášce Umělý a syntetický život věnoval otázkám na pomezí současné biologie a možností, které přinášejí nové technologie. Libor Macůrek v přednášce Geny nejsou osud přiblížil, co skutečně můžeme vyčíst ze své genetické informace a proč samotné geny neurčují celý náš životní příběh.
Obě přednášky z různých perspektiv připomněly, že molekulární genetika není vzdálenou disciplínou uzavřenou v laboratořích. Dotýká se otázek zdraví, nemocí, dědičnosti, vývoje organismů i toho, jakým způsobem budeme v budoucnu využívat nové biologické technologie.
Noc vědy byla zároveň společnou akcí vědeckých institucí krčského areálu Akademie věd. IMG připravovalo program společně s Ústavem experimentální medicíny AV ČR, v. v. i., Fyziologickým ústavem AV ČR, v. v. i. a Mikrobiologickým ústavem AV ČR, v. v. i. Už u vstupu vítal návštěvníky společný tým dobrovolníků ze všech čtyř ústavů, představoval jim program napříč celým areálem a pomáhal jim se v něm orientovat.
Zpětnou vazbu tentokrát návštěvníci nedávali prostřednictvím dotazníku. Při odchodu vhodili kamínek do jednoho z pěti odměrných válců, které představovaly pět stupňů hodnocení. Naprostá většina kamínků skončila u nejvyššího hodnocení. Jeden kamínek ve „smutném“ válci měl ovšem jiný příběh. Malá návštěvnice ho tam vhodila proto, že už jsme zavírali – a ona by u nás chtěla zůstat déle. Možná právě to vystihuje smysl Noci vědy nejlépe.
Za jediným večerem pro veřejnost se skrývala práce lidí z mnoha částí IMG. Výraznou roli sehrály týmy výzkumných infrastruktur, které veřejnosti zpřístupnily technologie a odborné zázemí každodenně využívané výzkumníky z IMG i dalšími vědci z České republiky a zahraničí. Přidali se vedoucí výzkumných skupin, vědci a vědkyně, postdoktorandi, doktorandi i kolegové z administrativy. Někteří návštěvníkům vysvětlovali svou práci, jiní je provázeli laboratořemi, připravovali experimenty a aktivity, vítali je u vstupu nebo se starali o to, aby celý večer fungoval.
Stejně jako samotný výzkum byla proto i letošní Noc vědy především týmovou prací.
A pokud si z ní návštěvníci kromě razítek, vlastních výrobků a nových znalostí odnesli také chuť položit další otázku, pak splnila jeden ze svých nejdůležitějších cílů: ukázat, že věda není hotový soubor odpovědí. Je to způsob, jak se ptát, zkoumat a stále lépe rozumět světu kolem nás – a poznání, které tak vzniká, je základem pro budoucí pokrok v medicíně, biotechnologiích i dalších oblastech důležitých pro společnost.
Děkujeme všem, kteří letošní Noc vědy připravili, i všem návštěvníkům za jejich zájem, zvídavost a množství otázek. Těšíme se zase za rok!
